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胎儿及新生儿同种免疫性血小板减少症研究进展
本文引用格式:吴远军,隗伏冰,张咏梅等.胎儿及新生儿同种免疫性血小板减少症研究进展[J].中华围产医学杂志, 2020,23(5):348-353.
DOI:10.3760/cma.j.cn113903-20190318-00179
吴远军1 隗伏冰2 张咏梅2 代炳梅2 杨勇3
1东莞市妇幼保健院输血科 523120;
2东莞市妇幼保健院妇产科 523120;
3东莞市妇幼保健院新生儿科 523120
通信作者:隗伏冰,Email:yufbing@126.com,电话:0769-23329886
胎儿及新生儿同种免疫性血小板减少症(fetal and neonatal alloimmune thrombocytopenia, FNAIT)是由于胎儿与其母体血小板抗原不相容,来自母体的免疫球蛋白G(immunoglobulin G, IgG)血小板抗体作用于胎儿血小板引起血小板破坏的同种免疫性疾病。FNAIT的主要风险是胎死宫内和颅内出血(intracranial hemorrhage, ICH),是活产新生儿严重血小板减少症的最常见原因,估计发病率为0.05%~0.15%[1-3]。FNAIT导致的胎儿死亡率尚不明确[4],胎死宫内和ICH最早可能发生于胎儿第14~16周[1]。一项来自全球9个国家的13个转诊中心的数据显示,FNAIT活产新生儿ICH的发生率为7.26%,在发生ICH的FNAIT活产儿中,53.49%的病例在妊娠28周之前即已发生了ICH,62.79%的病例为第1胎,34.88%的病例在生后4 d内死亡,53.49%的病例出现了严重的神经系统后遗症,只有11.63%的病例健康存活[5]。第1胎发生FNAIT的孕妇,其随后妊娠的血小板抗体靶向抗原阳性的胎儿发生FNAIT的概率接近100%[6],且血小板减少症的严重程度与前次妊娠相同或更严重。
一、FNAIT的病理生理
1.人类血小板同种抗原:人类血小板携带的抗原分为2大类:一类是与其他细胞或组织共有的抗原,包括ABH、Ii、P等红细胞抗原,以及人类白细胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)-Ⅰ类抗原和血小板糖蛋白4(CD36);另一类为血小板特异性抗原,即人类血小板抗原(human platelet antigen, HPA)。现已命名的HPA有35种,分别位于6种不同的血小板表面蛋白(整联蛋白β3、αIIb、α2;糖蛋白GPIbα、GPIbβ、CD109)上,包括6个系统中的12个抗原(HPA-1a、HPA-1b、HPA-2a、HPA-2b、HPA-3a、HPA-3b、HPA-4a、HPA-4b、HPA-5a、HPA-5b、HPA-15a、HPA-15b)和23个未发现等位基因的抗原(HPA-6bw至HPA-14bw和HPA-16bw至HPA-29bw)[7]。携带HPA的血小板膜糖蛋白主要有3种类型:(1)富含亮氨酸的糖蛋白携带HPA-2(GPIbα)和HPA-12bw(GPIbβ)抗原;(2)CD109蛋白携带HPA-15抗原;(3)其他HPA均位于整联蛋白上,其中超过一半位于整联蛋白β3亚基上。
2.妊娠相关血小板同种免疫机制:(1)妊娠相关血小板同种免疫途径:孕妇曾经输注血小板抗原不相合异体血液,既往或本次妊娠均可免疫其产生血小板抗体,但母体被胎儿血小板抗原免疫的确切机制还不甚明确。除胎儿-子宫出血进入母体的血小板抗原外,推测母体免疫系统与携带胎儿血小板抗原的滋养细胞或滋养层微粒之间的相互作用可能与血小板同种免疫相关,母体免疫系统识别这些抗原后,抗原呈递细胞将抗原肽加载到其人类主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)Ⅱ类分子上,并将MHC-肽复合物呈递给CD4+T辅助细胞上的受体,继而,这些T辅助细胞增殖并释放促进B细胞分化、增殖和抗体产生的细胞因子,使B细胞产生同种免疫性血小板抗体[8]。(2)MHC Ⅱ类分子与HPA免疫的相关性:携带HLA DRB3*01:01基因的女性与HLA DRB3*01:01阴性女性相比,被HPA-1a免疫的风险高25倍。其原因为抗原呈递细胞能够将HPA-1a表位抗原肽通过携带HLA DRB3*01:01等位基因编码的HLA分子有效地呈递给T辅助细胞。在缺乏HLA DRB3*01:01分子的女性中,抗原肽与其他不太合适的HLA Ⅱ类分子结合,而不会有效地触发T辅助细胞[9-10]。检测HLA DRB3*01:01基因对评估HPA-1a阴性女性被HPA-1a免疫的风险及其HPA-1a阳性的胎儿发生FNAIT的风险具有重要意义,但HLA DRB3*01:01基因与FNAIT的相关性并不表现为剂量效应,HLA DRB3*01:01基因纯、杂合子都不能预测FNAIT的严重程度[10]。(3)Fc受体在母体IgG抗体向胎儿转移中的作用:胎儿MHC Ⅰ类相关Fc受体与不同IgG亚型之间的亲和力可能影响母体IgG同种抗体通过胎盘转运至胎儿体内,对IgG1、IgG2b、IgG3同种抗体的胎盘转运是必不可少的[11]。
3. FNAIT的抗体特异性:已报道的FNAIT病例大多由HPA抗体引起。在高加索人群中,有妊娠史的女性检出的血小板抗体75%~85%为抗-HPA-1a,其次为抗-HPA-5a[2,12]。美国一项针对1 162例FNAIT新生儿的调查显示,导致FNAIT的特异性抗体主要是抗-HPA-1a(占确诊FNAIT病例的79%),其次为抗-HPA-5b、抗-HPA-1b和抗-HPA-3a[13]。HPA-1位于整联蛋白β3亚基上,多态性在亚洲人群和非洲人群中相对罕见。在日本,FNAIT最常见的抗体是抗-HPA-5b,其次是抗-HPA-4b[12,14]。由抗-HPA-1a引起的FNAIT发生ICH的胎儿宫内死亡的发生率高达59%[15],抗-HPA-3a引起的FNAIT病情也很严重,且可能导致流产[16],抗-HPA-2a引起的FNAIT病例报道较少,而抗-HPA-5a导致的FNAIT病情一般不太严重[12]。
血小板与其他细胞或组织共有抗原的抗体也可引起FNAIT。4%~8%的亚洲人血小板CD36阴性,且在亚洲和非洲人群中均报告了抗-CD36介导的FNAIT[17-18]。抗-HLA抗体是同种异体血小板输注无效最重要的免疫因素。报道显示,通过捐赠的卵母细胞体外受精的双胎妊娠孕妇,在没有产生抗-HPA的情况下产生了高水平的抗-HLA,并引起胎儿严重的血小板减少症和ICH[19]。然而,由于HLA抗原在胎儿细胞和组织中广泛表达且对血小板的特异性较低,抗-HLA在FNAIT中的作用有待进一步研究。
ABO血型抗原在血小板上的表达较弱,通常认为ABO血型相容与不相容血小板输注的疗效没有显著差异,据此推测母-胎ABO血型不相容不会引起严重的FNAIT。但近年来日本报道了1例O型妇女,第1胎新生儿患有严重的FNAIT,生后10 d因ICH死亡,明确致病的抗体为抗-A;其在40岁第2次妊娠时,血浆中的抗-A效价达2 048~4 096,于妊娠第7周开始使用泼尼松,妊娠29周时静脉注射免疫球蛋白(intravenous immunoglobulin, IVIG)每周1.0 g/kg,至妊娠33周时剖宫产终止妊娠,新生儿血浆中抗-A效价为4,母体血清与父亲血小板交叉匹配不相合,新生儿没有发生严重的FNAIT[20]。该病例提示,孕妇高效价的ABO血型抗体也可能引起严重的FNAIT。但母-胎不相容红细胞血型抗体与FNAIT的相关性目前尚未检索到其他研究报道。
中国汉族人与高加索人HPA-1和HPA-5抗原分布差异较大[21],FNAIT的抗体特异性可能亦有明显差异。由于我国对FNAIT重视不足,大多数医疗机构不具备FNAIT实验诊断条件,目前报道的国内FNAIT病例较少。小样本研究显示,复发性流产患者HLA及HPA抗体的表达情况与欧美人群存在显著差异[22]。国内曾报道了2例严重FNAIT病例,致病抗体分别为抗-HPA-3a和抗-HPA-5b,这2个抗体在欧美人群中不是最多见的HPA抗体[23-24]。还有研究报道了由抗-CD36引起反复自然流产的病例,这在欧美人群中更为罕见[17,25]。
4. FNAIT的血小板破坏机制:目前认为FNAIT血小板破坏和清除的机制是来自母体的IgG同种抗体通过Fab部分与血小板抗原结合,通过Fc与巨噬细胞Fc受体连接,从而使致敏的血小板被巨噬细胞吞噬。不同IgG亚型的Fc部分与巨噬细胞上不同Fc受体的相互作用不同,从而调节脾脏等网状内皮系统中的血小板清除[26]。研究表明,抗-HPA-1a抗体缺乏核心岩藻糖残基的寡糖,因此增强了与Fc受体的亲和力和对血小板的吞噬作用[27]。降低致病抗体核心岩藻糖基化可增加与Fc受体的亲和力及对血小板的破坏作用[28]。
5. 抗-GPIbα介导的非典型FNAIT:有研究比较抗-GPIbα(人类为抗-HPA-2a)与抗-β3介导的FNAIT模型的发病机制,发现抗-GPIbα介导的FNAIT小鼠大多数发生流产,超过83%的GPIbα阴性雌性小鼠没有活产[4],高于抗-β3介导的FNAIT模型中观察到的发生率[29]。进一步研究发现,具有抗-GPIbα的雌鼠胎盘中表现出广泛的纤维蛋白沉积,并严重损害胎盘功能和血液灌注。抗-GPIbα可激活血小板并诱导磷脂酰丝氨酸的表达,导致血栓形成[4]。因此,母体对胎儿GPIbα的免疫应答可能导致非典型的FNAIT,其特征表现为胎儿自然流产而没有新生儿出血,从而掩盖了抗-GPIbα介导的FNAIT的严重性和发生率。
6. 感染在FNAIT病理机制中的作用:一项研究将野生型小鼠血小板输注给β3-/-或GPIbα-/-小鼠以监测靶向血小板抗原的免疫应答。为模拟病毒和细菌感染,在血小板输注后立即腹腔内注射聚胞苷(聚胞苷酸和脂多糖),并与雄性野生型小鼠交配受孕以建立FNAIT模型。结果表明,血小板GPIbα的免疫原性低于整联蛋白β3,但与聚胞苷酸或脂多糖的共刺激显著增强了靶向血小板GPIbα的免疫应答并引起严重的FNAIT(表现为流产)。聚胞苷酸或脂多糖也增强了靶向整联蛋白β3的免疫应答[30]。表明病毒和细菌感染可加重抗-GPIbα反应,从而可能导致非典型FNAIT。
7. 抗血管生成在ICH和胎儿生长受限中的作用:研究发现,尽管在抗-β3和抗-GPIbα介导的FNAIT小鼠中均存在相似的血小板减少症,但在研究的数百例抗-GPIbα介导的FNAIT胎鼠和新生鼠中没有发现ICH,仅在抗-β3介导的FNAIT模型鼠中观察到脑和视网膜血管密度降低,血管生成信号受损和内皮细胞凋亡增加,而抗-GPIbα介导的FNAIT模型鼠中没有发现这些病理变化;在培养的人内皮细胞中,细胞增殖、血管形成仅受到来自FNAIT母鼠纯化的鼠抗-β3血清和人IgG抗-HPA-1a的抑制[31]。推测胎儿止血可能是独特的,ICH的主要原因可能是血管生成受损而不是血小板减少。由于胎儿大脑是发育过程中血管生成最多的器官之一,比成人大脑具有更多的新生血管,这可以解释为什么FNAIT中ICH的概率比特发性血小板减少性紫癜高10~100倍[32]。由于抗-β3损害血管生成还可能影响胎盘和胎儿血管生成,导致胎儿生长受限。挪威针对FNAIT的研究显示,母亲抗-HPA-1a水平与其分娩的男婴出生体重降低之间存在明显的相关性[33],符合这一假设。
二、FNAIT的诊断
1. 新生儿血小板计数:大多数FNAIT病例是在新生儿出生时出现瘀点或其他出血迹象,血常规检测显示血小板计数低,在排除其他任何已知可导致新生儿血小板减少的疾病时才考虑FNAIT。FNAIT的新生儿通常在生后的最初72 h内出现血小板减少[1-2]。但在没有瘀点的情况下,许多轻至中度FNAIT病例(血小板计数>50×109/L)易被忽视[3]。
2. 母体血小板抗体检测:目前尚无普遍认可的FNAIT产前诊断方案。对HPA-1a阴性孕妇检测抗-HPA-1a水平,可能对预测FNAIT的风险程度有意义[34]。对分娩过FNAIT患儿或有过不明原因自然流产史的孕妇进行血小板相关抗体筛查,以预测FNAIT的风险,相对可行。母体循环血液中检出靶向胎儿(或新生儿)血小板抗原的抗体是诊断FNAIT的重要依据[2],FNAIT患儿血液中也可能检出与其母亲血液中相同的特异性靶向患儿血小板抗原的抗体。常用的血小板抗体检测方法有酶联免疫吸附试验、免疫荧光试验和单克隆抗体特异的血小板抗原固定试验(monoclonal antibody immobilization of platelet antigen, MAIPA)。MAIPA是国际输血协会推荐的检测HPA抗体的金标准[35],可用于血小板抗体的筛选、鉴定和血清学血小板交叉匹配试验。MAIPA具有良好的敏感性(定量下限为1 IU/ml)[36]和特异性(不受人源抗-A、抗-B、抗-I、抗-P等常见红细胞抗体干扰),对HPA-1a、HPA-3a、HPA-5b这3种常见的引起FNAIT的抗体的检测准确性均在96%以上[35]。但由于MAIPA检测通常需要2~3 d,时间较长,因此MAIPA检测最适用于FNAIT确诊和监测患儿母亲再次妊娠时的血小板抗体水平。
在罕见的FNAIT病例中,分娩时采集的母亲血样本中可能检测不到血小板抗体[37]。因此对符合FNAIT临床诊断的病例,应随访血清学检查结果,尤其是患儿母亲再次妊娠时。由抗血小板抗体引起的严重FNAIT病例,由于抗体的低亲和力而产生阴性血清学结果,可能是抗体在试验洗涤步骤中不能保持与其特异性抗原结合所致,推荐采用表面等离子共振技术检测FNAIT病例这种低亲和力的抗体[38]。
3.胎儿血小板抗原基因检测:FNAIT患儿母亲再次妊娠时发生FNAIT的概率取决于胎儿生物学父亲携带的与胎儿母亲血小板抗体靶向抗原的基因型。如胎儿生物学父亲携带的抗原基因为纯合子,则FNAIT的发生率接近100%,如胎儿生物学父亲携带的抗原基因为杂合子,则FNAIT的发生率为50%[37]。因此,曾经发生过FNAIT的妇女再次妊娠时,应对胎儿进行孕妇血小板抗体靶向抗原的基因检测。现在,已可通过检测孕妇血浆中的胎儿DNA对胎儿进行HPA-1a分型[39]。
三、FNAIT的治疗
(一)产前治疗
由于目前尚不完全清楚哪些血小板同种免疫性抗体引起的FNAIT具有出血高风险,血小板计数下降水平与疾病严重程度也不呈线性相关,因此建议对已检出血小板同种免疫性抗体,且胎儿血小板表达相应抗原的孕妇可给予非侵入性的预防性产前治疗。在目前缺乏可靠的非侵入性评估指标以指导产前诊断和治疗的背景下,应谨慎选择产前侵入性操作(包括脐血管穿刺采样和宫内输注血小板)[40]。
1. IVIG:在动物模型中IVIG对FNAIT的治疗是有效的[1,11,29],但在临床治疗中的效果和预防ICH的作用存在争议[41]。IVIG治疗被HPA-1a免疫的孕妇一般从妊娠12周开始,使用剂量在瑞典和荷兰分别为每周0.5 g/kg和2.0 g/kg[2,42]。
2.类固醇治疗:IVIG联合类固醇治疗比单独使用IVIG对预防严重FNAIT更有效[1]。研究建议,根据前次妊娠的胎儿/新生儿是否因FNAIT发生ICH进行分级治疗,如果前次妊娠的胎儿/新生儿没有发生ICH,本次妊娠于孕30~32周开始治疗至分娩;前次妊娠胎儿/新生儿因FNAIT发生ICH者,本次妊娠于孕16~18周开始治疗至分娩,用量均为IVIG每周1.0 g/kg、泼尼松每天0.5 mg/kg[43]。对于胎儿可能发生严重ICH的孕妇,可增加用量为IVIG每周2.0 g/kg、泼尼松每天1.0 mg/kg[44]。
3.抗Fc受体治疗:抗Fc受体治疗的作用机制尚不清楚。动物模型研究显示,抗Fc受体单克隆抗体可阻断母体致病性IgG血小板抗体转移至胎儿体内,从而使FNAIT引起的流产、血小板减少、出血和血管生成受损等均得到显著改善[4,11,30]。但该治疗方法的安全性和有效性还有待临床试验验证。
4.宫内输注血小板:对严重FNAIT胎儿每周宫内输注血小板治疗已被广泛应用于临床[41]。但宫内输注血小板有引起胎儿死亡的风险。而且,如果胎儿出血(如ICH)是由血管生成受损而不是血小板减少引起的,宫内输注血小板可能不是有效的治疗措施。因此宫内输注血小板前需要充分评估可能的风险与收益。
5.选择性剖宫产:选择性剖宫产可能有助于防止FNAIT胎儿在分娩时发生ICH,因此建议对于检出血小板抗体并可能引起FNAIT的孕妇(无论前次妊娠的胎儿是否发生ICH)妊娠39周时行剖宫产终止妊娠[43]。研究发现,MAIPA检测的孕妇抗-HPA-1a同种抗体水平曲线下面积与分娩时新生儿血小板计数呈负相关,即曲线下面积越小新生儿血小板计数越接近正常水平,而曲线下面积越大新生儿越易发生严重FNAIT。基于这一发现,建议根据MAIPA检测孕妇抗-HPA-1a同种抗体水平评估风险,当曲线下面积<23 IU/ml时推荐阴道分娩,当曲线下面积>23 IU/ml时推荐剖宫产[1]。
(二)生后治疗
1.输注血小板:对于有出血倾向的FNAIT新生儿输注抗体靶向抗原阴性的匹配供者血小板是最佳治疗选择,在高达95%的FNAIT新生儿病例中,输注HPA-1a和HPA-5b阴性供者的相容血小板,可有效提高血小板计数及存活率[45]。但很少有医院和供血机构保存有已进行基因分型的血小板用于紧急输血[46]。在没有相容供者血小板时,如果患儿母亲适合血小板单采术,则可用其母亲单采血小板经过洗涤(去除血小板抗体)、辐照(灭活淋巴细胞以预防发生输血相关移植物抗宿主病)后输注给患儿,但此过程需要几个小时且需要特殊设备,因此仅可用于提前预知的FNAIT患儿(如孕妇有FNAIT妊娠史),可在分娩前进行血小板单采术。在没有匹配供者血小板时也可输注随机供者血小板,直到可获得相容的血小板[47]。即使随机供者血小板与进入患儿体内的抗体不相容也可在短时间内提升血小板计数,随后可能会被不相容抗体破坏,但同时也中和了抗体,从而可能减轻抗体对患儿自身血小板的破坏。
2. IVIG:虽然已经观察到IVIG对FNAIT患儿有一定的益处,并提倡在没有匹配供者血小板输注时可给予IVIG治疗,但目前还缺乏临床随机对照试验评估其有效性。
四、FNAIT的预防
抗体介导的免疫抑制(antibody-mediated immune suppression, AMIS)预防RhD阴性妇女被RhD抗原同种免疫起到了良好效果,常规在孕28~34周期间和产后给未产生同种免疫性抗-D的RhD阴性孕妇注射抗-D免疫球蛋白,已成为标准的预防措施[48]。为验证AMIS预防FNAIT的有效性,一项研究给β3-/-雌性小鼠在输注HPA-1a阳性人血小板或野生型小鼠血小板后,静脉注射人IgG抗-HPA-1a(多克隆和单克隆抗体)或鼠抗-β3血清,诱导针对人HPA-1a和野生型小鼠β3抗原的AMIS,可使β3-/-小鼠被人HPA-1a或鼠血小板抗原免疫减少90%,从而改善妊娠结局和新生小鼠血小板计数水平[49]。用于诱导AMIS的抗-β3血清同时也降低了抗-GPIbα抗体水平,表明AMIS作用可能不只限于抑制单一特异性的抗体产生。该研究表明,对孕妇给予抗血小板抗体诱导AMIS可能达到预防FNAIT的效果。因此,许多欧洲国家已在讨论是否有必要在孕妇保健计划中纳入HPA-1a分型,以确定对有FNAIT风险的孕妇实施AMIS。现已有研制IgG抗-HPA-1a制剂的报道[50],预计于2020年获得临床使用许可。
五、总结与展望
孕妇同种免疫性血小板抗体进入胎儿体内致敏胎儿血小板后,使致敏血小板在网状内皮系统被巨噬细胞吞噬,从而导致患儿血小板减少,是典型FNAIT的病理机制。已报道引起FNAIT的抗体有抗-HPA-1a、抗-HPA-1b、抗HPA-5a、抗-HPA-5b、抗-HPA-4b、抗-HPA-3a、抗-HPA-2a和抗-CD36等,在欧美地区绝大多数FNAIT由抗-HPA-1a引起。FNAIT的主要风险是ICH,而ICH的主要原因可能是来自母体的同种免疫性血小板抗体使患儿血管生成受损而不是血小板减少。抗-GPIbα还可诱导非典型FNAIT。产前IVIG、类固醇治疗、选择性剖宫产、抗Fc受体治疗、宫内输注血小板及产后给予患儿输注血小板、IVIG是FNAIT的主要治疗措施。AMIS有望用于FNAIT的预防。由于重视不够,目前国内报道FNAIT病例还很少。孕妇血小板抗体与流产的相关性、FNAIT的高危因素、血小板抗体对血管内皮细胞的交叉反应是否为ICH和胎儿生长受限的原因、AMIS预防FNAIT的效果、宫内输注血小板的风险与收益评估、抗Fc受体治疗FNAIT的效果等有待进一步深入研究。
参考文献略。